أخبار عاجلة
الرئيسية » كيف تعمل الأشياء » أجهزة إلكترونيات » كيف تعمل انظمة التواصل للعالم ستيفن هوكينج؟

كيف تعمل انظمة التواصل للعالم ستيفن هوكينج؟

كيف تعمل انظمة التواصل للعالم ستيفن هوكينج؟

ستفين هوكينج اسم يعرفه الجميع بدون استثناء لكونه من ابرز علماء الفيزياء النظرية على مستوى العالم. ولد ستيفن هوكينج في في أكسفورد في بريطانيا عام 1942، درس في جامعة أكسفورد وحصل منها على درجة الشرف الأولى في الفيزياء، أكمل دراسته في جامعة كامبريدج للحصول على الدكتوراة في علم الكون، له أبحاث نظرية في علم الكون وأبحاث في العلاقة بين الثقوب السوداء والديناميكا الحرارية، كما له أبحاث ودراسات في التسلسل الزمني. ومن اشهر كتبه مختصر تاريخ الزمن A Brief History of Time الذي ناقش فيه الانفجار العظيم والثقوب السوداء.

 

من المعلوم ايضا عن ستيفين هوكينج انه أصيب بمرض عصبي نادر في الـ 21 من عمره، يسمى مرض تصلب العضلات الجانبي الضموري ALS اي amyotrophic lateral sclerosis، وهو مرض مميت لا علاج له يصيب الجهاز العصبي ويمنعه من الحركة والنطق وحتى البلع والتنفس، وأعلن الأطباء آنذاك أنه لن يعيش أكثر من سنتين، ومع ذلك قاوم المرض حتى تجاوز عمره الـ 70 عاماً، وهو أمد أطول بكثير مما توقعه الأطباء.

لهذا يستخدم هوكينج عدد من الاجهزة الالكترونية ليتمكن من اعطاء المحاضرات والتواصل مع الناس، لعدم قدرته على النطق بالطريقة المعتادة. ولاشك انك قد شاهدت الكثير من صوره وهو يجلس على كرسي متحرك مزود بالعديد من الاجهزة الالكترونية المتطورة.

سوف نتحدث في هذا المقال من كيف تعمل الاشياء عن الاجهزة والمعدات المختلفة التي تساعد هوكينج على ايصال افكاره إلى العالم.

الجهاز الالكتروني للنطق

ان الجهاز الذي يستخدمه هوكينج للتواصل يعرف باسم جهاز توليد الكلام speech-generating device ويختصر بـ SGD او مساعد التواصل الصوتي. هذا الجهاز بمثابة البديل عن الكتابة او الحديث للاشخاص الذين يعانون من التواصل بالطرق التقليدية المعروفة.

كيف تعمل انظمة التواصل للعالم ستيفن هوكينج؟
الجهاز الذي يمكن ستيفن هوكينج من التواصل مع العالم الخارجي

 

في أيام ما قبل الكمبيوتر، عانى هوكينج كثيرا في التواصل، حيث كان على المعتنين به استخدام مجموعة من الحروف المثبتة على لوحة، ويشيرون إلى كل سطر وكل حرف، حتى يتعرف هوكينج على ما يبحث عنه.

وفي بدايات المرض كان يقوم بنشاطه العلمي إما عن طريق السكرتيرة أو شخص قادر على فهم حركاته ومقاطعه الصوتية التي يصدرها، لكن بمرور الزمن ضعفت عضلاته أكثر ولم يعد قادرا على إصدار هذه الأصوات أو القيام بأي حركات.

بعد ذلك، في ثمانينات القرن الماضي، حينما كان يستخدم يديه فقط، عُرض عليه نظام كمبيوتر، لديه وظائف مماثلة للمساعدين له، إلا أنه بعد أن فقد العالم الكبير استخدام يديه تماما، قام مساعدوه بتثبيت جهاز استشعار في خده، يقوم بإرسال إشارة في كل مرة يحرك فيها خده أو يومض بعينه، ويترجم الجهاز ذلك إلى كلمات.

قابل عالم الفيزياء البريطاني ستيفن هوكينج Stehpen Hawking مؤسس شركة إنتل غوردون مور Gordon Moore لأول مرة في مؤتمر عام 1997. لاحظ مور وجود معالج AMD في حاسوب هوكينج الذي كان يستخدمه للتواصل، وسأله لو كان يفضل “حاسوباً حقيقياً ” بمعالج مكروي من إنتل بدلاً من جهاز. ومنذ ذلك الوقت، تزود شركة إنتل ستيفن هوكينج بحواسب معدلة ومنتجة خصيصاً له، تستبدل كل عامين. ليتماشي مع الضعف المتزايد في عضلات هوكينج إلى ان وصل الامر إلى عدم قدرة هوكينج على تحريك خده أو عينيه بنفس السرعة، ولم تعد التقنية المستخدمة في الجهاز قادرة على مواكبة البطء في تلقي الأوامر الصادرة منه.

ومنذ 3 سنوات، طلب هوكينج من شركة “إنتل – Intel” المساعدة. في تلك المرحلة، كانت سرعة كتابته انخفضت إلى كلمة واحدة فقط في الدقيقة، مما جعل الأمر أكثر صعوبة على التواصل من أي وقت مضى.

وعندما تولى خبراء شركة إنتل مسؤولية المساعدة، جعلوا من هوكينج “تجربة علمية” يطمحون في النجاح فيها، وبالطبع راق الأمر لهوكينج كونه أيضا عالما.

ولمعرفة التحديث المطلوب في النظام الجديد، كان على الخبراء من إنتل ملاحظة حياة هوكينج يوميا، وعلى هذا الأساس طوروا له برنامج حاسوب يفهم احتياجاته ونواياه الأكثر احتمالا، ويقدم له أكثر الاستخدامات البرمجية المحتملة في نظام التشغيل، الخاصة به.

والآن كشف هوكينج وإنتل عن النظام الجديد ACAT للتواصل وهي اختصار لـ Assistive Context-Aware Toolkit اي أداة التعرف على السياق المساعدة توفر له اختصارات عدة تمكنه من التحدث، وان يقوم بعمليات البحث أو أن يرسل الرسائل الإلكترونية. كما يمنحه التحكم بتوقيت نطقه للكلمات أثناء الحديث. وهو نظام مفتوح المصدر لاستخدامه من قبل المبرمجين والمطورين لتسخيره لحالات مشابهة لمن يعانون من مشاكل في التواصل (يمكن تحميل كود البرنامج من الروابط اسفل المقال).

تفاصيل الجهاز ومكوناته الاساسية

يتكون نظام التواصل الجديد من ثلاثة اجزاء رئيسية. الجزء الاول خاص بالادخال input والذي يعد من الانظمة الاكثر تحديا في حالة هوكينج لانه لا يمتلك اي تحكم على عضلاته فلا يستطيع ان يطبع كلمة واحدة او ان يضغط على ازرار لوحة المفاتيح مع تدهور حالته. لذلك تطلب النظام الجديد وسائل ادخال المعلومات إلى كمبيوتره الخاص اكثر تطورا وتعقيدا

 

تم التوصل إلى وسيلة ادخال مناسبة بالاعتماد على مستشعر اشعة تحت حمراء مثبتة في نظارته والتي ترصد ادق الحركات لخده.

الجزء الثاني يتضمن تكوين الكلمات باستخدام المعلومات الواردة من المستشعر الاشعة تحت الحمراء. وهذا الجزء عبارة عن برنامج الكتروني يعرف باسم EZ Keys تم تطويره من قبل شركة Words Plus Inc عبارة عن برنامج لوحة مفاتيح تظهر على كمبيوتر لوحي مثبت على ذراع الكرسي المتحرك ويعمل من خلال بطارية الكرسي نفسها.

 

يقوم برنامج EZ Keys بتحريك مؤشر كمؤشر الماوس على لوحة المفاتيح في عملية مسح على مسارات عمودية او افقية على الشاشة. وعندما تصل إلى الكلمة المطلوبة يقوم هوكينج بايقاف المؤشر برعشة خفيفة من خده. كما يمكن اختيار احرف محددة بنفس الطريقة لتشكل كلمات وجمل. كما يمكن ان يتحكم باوامر الويندوز بنفس الطريقة.

كما تم تضمين البرنامج العديد من الاوامر الاوتوماتيكية التي تتنبأ بالكلمات او الجمل التي يستخدمها هوكينج باستمرار او ان يقوم البرنامج باظهار الكلمة المطلوبة بعد معرفة اول حرف منها عدا على تصحيح الاخطاء الاملائية وكل الامور التي تسهل الامر وتوفر الوقت.

.

الجزء الثالث هو الجزء الاسهل تقريبا وهو المتخصص في النطق. لهذا الغرض يستخدم هوكينج مولد الكلمات speech synthesizer من تطوير شركة Speech+ والتي تنطق الجمل المكتملة بلهجات محددة اختارها هوكينج بنفسه وطلب من الشركة ان تجعل الجهاز يتحدث بها وهي صوته الحقيقة وصوت زوجته وصوت ابنته.

كما يسمح له الجهاز بالقيام بالعديد من المهام بالاضافة إلى النطق مثل فحص بريده الالكتروني وتصفح الانترنت واخذ بعض الملاحظات واستخدام السكايب للحديث مع اصدقاؤه. وقد خصصت مؤسسة انتل فريق متكامل من المهندسين يعملون فقط من اجل تطوير وتحسين هذا النظام اكثر وتزويده بالعديد من المهام خشية من تدهور صحته اكثر.

اصبح بامكان هوكينج اعطاء المحاضرات والتفاعل مع الناس بدون صعوبة كبيرة باستخدام نظام التواصل هذا، وتجدر الاشارة هنا إلى ان كل شيء يتم تطويره من اجل هوكينج يتم اتاحته لجميع المرضى الذين يعانون من نفس الحالة.

فيديو يشكر فيه هوكينج شركة انتل على تطويرها لنظام النطق الذي يستخدمه

 

 

اضافات مفيدة

تحميل نظام المساعدة في النطق ACAT

تعليقات

تعليقات

عن الدكتور حازم فلاح سكيك

د. حازم فلاح سكيك استاذ الفيزياء المشارك في قسم الفيزياء في جامعة الازهر - غزة | مؤسس شبكة الفيزياء التعليمية | واكاديمية الفيزياء للتعليم الالكتروني | ومنتدى الفيزياء التعليمي | ومركز الترجمة العلمي | وقناة الفيزياء التعليمي على اليوتيوب | ورئيس تحرير مجلة الفيزياء العصرية | Email [email protected]

تفضل بزيارة صفحتي
تصفح كل مقالاتي

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *